Блок зарядного устройства
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
оображениями составим таблицу 5.
Таблица 5
Диаметры отверстий и массы элементов
Наименование ЭРЭКол. n, шт.Тип корпусаМасса mi, гДиаметр или ширина и толщина выводов, ммДиаметр монтажного отверстия, ммМикросхемыPIC16F876-04/P1DIP 284,60,48x0,29-LM7805CT5TO-22020,8x0,51,3ПанелькаDIP 28 SCS узкая1-2,50,6х0,150,9ТранзисторыКТ972А4КТ97210,88х0,61,5КТ315Г4КТ3150,180,95х0,21,3КТ853А4КТ-28-22,81,15х1,11,9
По угла платы также следует предусмотреть четыре неметаллизирован-ных отверстия диаметром 3,5 мм под крепежные винты М3.
Выбор расстояния от края ПП до элементов печатного рисунка
Расстояние Q1 от края ПП до элементов печатного рисунка должно быть не менее толщины платы, то есть Q1?2 мм.
Расчёт расстояния от края паза, выреза, неметаллизированного отверстия до элементов печатного рисунка
Расстояние Q2 от края паза, выреза, неметаллизированного отверстия до элементов печатного рисунка определяют по формуле:
,
где q - ширина ореола, скола, мм;
k - наименьшее расстояние от ореола, скола до соседнего элемента проводящего рисунка, которое должно быть не менее 0,3 мм для первого и второго класса точности;
TD - позиционный допуск расположения центров контактных площадок, мм;
Td - позиционный допуск расположения осей отверстий, мм;
?tв.п. - верхнее предельное отклонение размеров элементов конструкции (ширины печатного проводника), мм.
Из [1] определяем: q=1,2 мм; TD=0,25 мм; Td=0,15 мм; ?tв.п.=0,1 мм. Тогда
мм.
Таким образом расстояние от края паза, выреза, неметаллизированного отверстия до элементов печатного рисунка должно быть не менее 1,65 мм.
Расчёт ширины печатных проводников
Наименьшее номинальное значение ширины печатного проводника t, мм, рассчитывают по следующей формуле:
,
где ?tн.о. - нижнее предельное отклонение размеров ширины печатного проводника, мм;
tmin D - минимально допустимая ширина проводника, которая зависит от токовой нагрузки, мм.
tmin D определяется по формуле:
,
где Imax - максимальный постоянный ток, протекающий в
проводниках, А;
jдоп - допустимая плотность тока, А/мм2;
h - толщина печатного проводника, мм.
По [1] определяем: ?tн.о.=0,1 мм; jдоп=100 А/мм2. Максимальный постоянный ток не превышает 1 А, h=0,05 мм. Тогда:
=0,2 мм,
мм.
В соответствии со вторым классом точности наименьшая ширина печатного проводника составляет 0,45 мм, что больше расчётной. Поэтому примем ширину всех проводников ПП равной 0,5 мм.
Расчёт диаметра контактных площадок
Все монтажные отверстия располагаются в зоне контактных площадок, которые предпочтительно должны иметь круглую форму. Наименьшее номинальное значение диаметра контактных площадок определяют по формуле:
,
где ?dв.о. - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия, мм;
b - гарантийный поясок, мм;
?dтр - величина подтравливания диэлектрика в отверстие (для ОПП она равна нулю).
По справочным данным из [1] определяем: ?dв.о.=0,15 мм; b=0,2 мм; ?tв.о.=?tн.о.=0,1 мм. Тогда:
мм.
Примем Q2=d+1 мм.
Расчёт наименьшего расстояния между элементами проводящего рисунка S
Наименьшее номинальное расстояние между элементами проводящего рисунка (между двумя проводниками):
где Smin - минимально допустимое расстояние между элементами проводящего рисунка, мм;
?tв.о - верхнее предельное отклонение ширины проводника, мм;
Т1 - позиционный допуск расположения печатных проводников, мм;
Из [1] получаем: Smin=0,45 мм; ?tв.о=0,1 мм; Т1=0,1 мм.
Тогда
6. Проверочные расчёты
6.1 Расчёт вибропрочности БЗУ
Любая конструкция РЭС состоит из совокупности элементов, обладаю-щих различными запасами вибропрочности. Поэтому для расчета необхо-димо и достаточно выбрать наиболее слабые элементы конструкции блока. К таким элементам в первую очередь относятся печатные узлы, которые, как правило, являются наиболее крупноформатными, плоскими и слабо закреп-ленными элементами конструкции. Для расчета выберем печатный узел микроконтроллера, так как он самый большой и закреплён горизонтально.
Целью расчёта является определение действующих в ЭРЭ и ПП перегрузок при действии вибрации, а также максимальных перегрузок и проверка ЭРЭ и ПП на вибропрочность.
Исходные данные для расчета:
геометрические размеры ПП ячейки: 0,1150,110,002 м;
параметры материала платы: плотность r = 2,05 . 103 кг/м3, модуль Юнга Е = 30,2 . 109 н/м2,коэффициент Пуассона e п= 0,22 (из [1]);
суммарная масса компонентов, установленных на плате mэ =0,1362 кг (из таб. 5);
диапазон частот вибраций 1-100 Гц и допустимая по ТЗ перегрузка nв = 2 (пункт 2.6.3 ТЗ).
Расчет произведем по методике, изложенной в [1].
Определение частоты собственных колебаний
Для пластины, закреплённой в четырёх точках по углам, частота собственных колебаний определяется следующим образом:
,
где a и b длина и ширина пластины, м (a>b);
- цилиндрическая жесткость, Нм;
h - высота платы, м;
тПУ=mэ+mпл - масса ПУ, кг;
mпл=r•а•b•h - масса платы, кг.
Тогда получим:
Н•м,
кг,
кг,
.
Таким образом, собственная частота рассматриваемого элемента конструкции равна 296,47 Гц, что значительно превышает частоты действующих вибраций.
Определение коэффициента динамичности
Для случая кинематического возбуждени